如果我问你,地球上和人类亲缘关系最远的生物是什么?
你可能会随口说细菌、病毒,甚至觉得病毒根本不算生物。
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但如果把范围限定在“拥有共同祖先的地球生命”里,答案可比你想的有意思得多。
咱们先不从38亿年前的老祖宗说起,先从你初中生物课本里肯定见过的那位“人类老祖母”开始,也就是南方古猿露西。
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很多人只知道露西是远古祖先,但她到底是怎么从树上走下来的?她的后代为啥分出了好几支,最后只剩我们这一支活了下来?
今天咱们就顺着这棵生命演化树一点点往上爬,从人属一直追到生命的源头,看看每一个分类层级上,和我们分家最早、差得最远的亲戚到底是谁。
故事得从320万年前的东非说起。
那时候地球气候越来越干旱,原本茂密的稀树草原慢慢退化成了大片草地,树木越来越少。
原本住在树上的南方古猿,日子就不好过,果子少了,树之间的距离远了,不得不更多地到地面上活动。
露西就是其中的代表。
1974年,考古学家在埃塞俄比亚发现了她的化石,因为发掘当晚营地一直在放披头士的《Lucy in the Sky with Diamonds》,就给她起名叫露西。
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她身高只有1.1米,体重28公斤,比现在的小学生还瘦小,但她的膝盖和小腿结构已经发生了变化,更适合腿部承重,能长时间直立行走。不过她还保留着爬树的能力,手指修长,手臂也有力。
科学家研究她的骨骼发现,她很可能是从树上摔下来受伤,最后去世的,为了给孩子找吃的,在树之间来回攀爬,最终成了演化路上的一块里程碑。
露西的孩子继承了她的腿部结构,彻底开始了地面生活。可草原上没有那么多果子和树叶,吃什么成了最大的问题。
为了找食物,南方古猿的后代慢慢分化出了三个属,相当于点了三套完全不同的技能树。
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第一个是肯人属,相当于演化早期的“实验款”,各方面能力都不突出,既没点出强悍的咀嚼能力,也没学会用工具,没有稳定的食物来源,很快就被环境淘汰了,连太多化石都没留下。
第二个是傍人属,走了“食草专精”的路线。
为了啃食坚硬的植物种子、块茎和粗糙的禾草,它们把技能点全点在了牙上:臼齿变得超大,咀嚼肌粗壮得离谱,活脱脱一台“行走的碎草机”。
这套配置在草原广布的时候确实好用,可后来气候又变了,东非的草原开始缩减,硬植物越来越少,只靠吃草的傍人找不到足够的食物,在大约100万年前彻底灭绝了。
说白了,技能点得太偏科,环境一变就扛不住。
第三个就是我们所在的人属,走了一条完全不同的路:强化手指灵活性。别小看这一点,手指灵活了,就能抓起石头砸开骨头吃骨髓,就能用石片切割肉类,这在草原上可是妥妥的生存优势。因为会制造和使用工具,这一支也被叫做“能人”。
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能人天天用胳膊制作工具、处理猎物,胳膊就没法再用来辅助行走了,干脆彻底站了起来。直立行走解放了双手,反过来又让工具越做越好,腿部肌肉也越来越发达,慢慢就演化成了直立人。
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直立人站稳了脚跟,就开始走出非洲草原,向外扩散。这一支又分成了两路:一路留在非洲,叫匠人;另一路一路往东走到了亚洲,就是爪哇人。
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爪哇人走了“矮壮近战流”的路线:身材进化得矮小粗壮,脊椎弯曲,腿短盆骨宽,擅长使用砍砸器、刮削器这类“近战石器”,还有长长的指甲,爆发力强,适合伏击猎物。
但问题是,草原越来越开阔,能埋伏的地方越来越少,光靠近距离伏击觅食越来越困难,最后也没能延续下来,灭绝在了演化路上。
而匠人走了“耐力长跑流”的路线:身材高大挺拔,把耐力属性点满了,腿变得比手臂长很多,能在开阔的草原上长时间行走、持续奔跑。
他们还学会了制作阿舍利手斧这种长柄武器,弥补了攻击距离的不足,能高效狩猎大型猎物,甚至开始了集体狩猎模式。 经常长时间奔跑狩猎,身体就需要更好的散热,于是他们后背、胳膊、大腿上的毛发越来越稀疏,慢慢演化成了先驱人。
先驱人的部落越来越大,学会了控制火,围着火堆聚餐、交流,还会搭建简单的木石住所,慢慢就演化成了海德堡人。
海德堡人的足迹遍布了欧亚非三大洲,又根据环境分化出了三大分支:
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走到欧洲的变成了尼安德特人,身材矮壮、骨骼粗壮,眉脊突出、鼻孔宽大,能适应寒冷的气候;
走到亚洲的变成了丹尼索瓦人,头骨宽大、眉脊厚重,拥有很强的抗感染和抗缺氧能力;
留在非洲的就是早期智人,也就是我们的直系祖先,演化出了极强的语言能力和复杂的社会系统。
后面的故事大家就熟悉了:智人走出非洲,和尼安德特人、丹尼索瓦人都有过基因交流,也有生存竞争,最终其他人种都逐渐消失了,只有智人延续到了今天。
现在我们体内,还残留着一点点尼安德特人和丹尼索瓦人的基因片段。
所以,如果只看“人属”这个范围,和我们亲缘关系最远的,就是早早分家、走上食草路线的傍人。当年它们没选“灵活手指”,选了“铁齿铜牙”,最终走向了完全不同的演化结局。
你可能会说,人属就这么点物种,当然近了。
那再往上数一级,到“人族”呢?
人族下面有两个属:人属和黑猩猩属。
没错,黑猩猩和我们同属人族,亲缘关系比大多数人想的近得多。
人类和黑猩猩的共同祖先,大约生活在700万年前,被称为乍得沙赫人。
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后来地球气候持续变干,非洲的地貌发生了分化:东非地区变成了大片草原,而赤道附近依旧是茂密的雨林。 生活在东非的那一支,就是我们的祖先,被迫下地行走,一步步解锁直立行走、工具、语言;而留在雨林里的那一支,衣食无忧,继续树栖生活,慢慢就变成了今天的黑猩猩和倭黑猩猩。
说白了,真就是“生于忧患,死于安乐”。我们的祖先被环境逼着谋生,迭代出了一堆新技能;人家黑猩猩在雨林里“躺平”,几百万年形态也没发生太大变化。
不过这里得补充一句:乍得沙赫人一度被认为是人和黑猩猩的共同祖先,但后续研究发现,它更可能是共同祖先的旁支,算是我们的“远房叔祖”。真正的人类与黑猩猩共同祖先,还得等未来更多的化石发现才能确认。
再往上走一个层级,到“科”,也就是人科,民间也常叫“大猿科”。
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初中生物讲“界门纲目科属种”,到科这一级,人科下面一共有四大类:人类、黑猩猩、大猩猩、红毛猩猩。
这四位之所以能归为一科,是因为它们都起源于1500万年前的共同祖先,都没有尾巴,体型较大,大脑也相对发达。
咱们挨个说说它们的演化路线:
红毛猩猩:是唯一生活在亚洲的大猿,老家在东南亚的巽他陆架。那里的森林以高大离散的龙脑香树为主,树与树之间距离远,所以它们进化出了活动度极大的肩髋关节,能在树上缓慢地四足倒攀,稳稳地在树冠层移动。红毛猩猩性格偏孤僻,智商极高,《猩球崛起》里沉稳冷静的军师莫里斯,就是红毛猩猩。
大猩猩:起源于中非高地,那里气候凉爽,有常年可食用的山地森林和竹林。大猩猩是现存体型最大的灵长类,肌肉量惊人,力量极强,《猩球崛起》里能硬刚直升机的巴克,就是大猩猩。别看外形凶悍,它们其实是纯素食者,主要吃树叶、竹笋和果实。
黑猩猩与倭黑猩猩:这俩和我们亲缘关系最近,就不多说了。《猩球崛起》的主角凯撒是黑猩猩,性格强势、富有攻击性;倭黑猩猩则相对温和,更多靠社交行为解决群体矛盾。
说到这肯定有人问:长臂猿呢?不也是猿吗?
长臂猿确实是猿,但它和这四位大猿的分化时间太早,形态差异也太大了。长臂猿的胳膊比腿长得多,专门适应“臂行”,靠手臂在树枝间荡来荡去,腕关节都特化成了球窝状,灵活度拉满。因为差别实在太大,科学家给它单独分了一个长臂猿科。
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人科(大猿科)加上长臂猿科,合起来叫做人猿超科。所以到了人猿超科这个层级,和人类亲缘关系最远的,就是长臂猿。
再往上,就到了大家耳熟能详的灵长目了。
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很多人分不清猴和猿,其实区分方法特别简单:看尾巴。
有尾巴的是猴,没有尾巴的是猿。人猿超科的尾巴都已经退化,只剩几块尾椎骨藏在身体里,外观上看不见;而猴科动物都保留了完整的尾椎,有的用来平衡身体,有的甚至能当第五只手用。
灵长目内部还能再细分出几大类,和我们的亲缘关系也从近到远排列:
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第一类是狭鼻类,包括我们人猿超科和各种旧大陆猴(比如猕猴、金丝猴)。这类的特点是鼻子有明显的鼻梁,鼻孔朝下。所以如果只看狭鼻灵长类,和我们最远的就是猕猴这类旧大陆猴。
第二类是阔鼻类,也就是美洲的新大陆猴。它们的鼻孔朝前开,没有明显的鼻梁,而且尾巴极其发达,能卷曲缠绕树枝,典型代表就是蜘蛛猴,尾巴比手还灵活,吊在树上取食全靠它。狭鼻类和阔鼻类合起来,叫做“简鼻类”。
第三类是湿鼻类,和我们的关系就更远了,代表就是狐猴。它们只生活在马达加斯加岛,鼻子周围覆盖着湿润的裸皮,像狗鼻子一样,嗅觉特别灵敏,大多是夜行性动物。狐猴的跳跃能力极强,能在树枝间一跃跳出9米远。
小时候看《马达加斯加》里的朱利安国王,很多人以为是松鼠,其实它就是狐猴。
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看到这你可能觉得,狐猴应该是灵长目里和我们最远的了吧? 还真不是。
灵长目里还有个更离谱的远亲,叫鼯猴。
鼯猴长得就不像个传统灵长类,白天倒挂在树洞或树干上睡觉,夜里才出来吃嫩叶、花果。它最厉害的技能是滑翔:身体两侧延伸出宽大的皮膜,展开后能滑翔130米远,从一棵树直接滑到另一棵。
它的肠道长达4米,靠肠道微生物发酵分解纤维素,活脱脱一个“飞行的消化口袋”。 很多人会把它和宠物蜜袋鼯搞混,其实蜜袋鼯是澳大利亚的有袋类,和鼯猴只是长得像,属于趋同进化,亲缘关系差远了。
因为鼯猴和其他灵长类分化太早、形态差异太大,科学家给它单独设立了皮翼目,和灵长目合称为灵长上目。
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所以到了灵长上目这个层级,和人类最远的亲戚,就是鼯猴。
你以为到灵长目就够远了?别急,这才哪到哪。
再往上追溯,分类就开始变得越来越“反常识”了。
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传统分类只有“界门纲目科属种”七级,但随着基因测序技术发展,科学家发现很多物种的分化时间比想象中复杂,于是又加了好几个中间层级:总目、高目、大目、上目,每往上加一级,就相当于把更远的亲戚纳入了家族。
比如,灵长类最近的亲戚是谁?答案可能让你意外:树鼩。
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树鼩长得尖嘴细尾,特别像耗子,以前一直被归为食虫类。
直到基因测序才发现,它和灵长类的亲缘关系非常近,分化时间很晚。
于是,灵长目、皮翼目、树鼩目,合起来组成了真魁兽大目。
名字听着挺学术,说白了就是“散装猴子”,有长得像猴的,有长得像鼠的,其实都是一家子。
再往上走一步,更颠覆认知:我们和啮齿动物居然是一个总目的。
真魁兽大目,加上啮齿目、兔形目,共同组成了真魁兽啮型总目,俗称“散装耗子”。
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没想到吧?
实验常用的小白鼠,和我们的亲缘关系比很多动物都近。
这也是医学实验总用小白鼠的原因之一:不仅因为它繁殖快、好饲养,更因为它的基因和生理结构与人类相似度很高,实验结果参考性强。
玩宝可梦的朋友应该有印象,每一代都会有一只电属性的啮齿类宝可梦,从初代皮卡丘到后来的正电拍拍、电飞鼠,其实刚好对应了啮齿类这个庞大的家族。
再往上,就到了哺乳纲的北方兽类了。
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北方兽族主要分成两大派:一派就是前面说的“散装耗子”,体型小、数量多;另一派叫劳亚兽,就是我们平时最常见的那些哺乳动物。
劳亚兽里混得最好的,占据了主流生态位的有两大类:
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食肉目:猫科和犬科,一个靠伏击爆发,一个靠耐力追击,瓜分了绝大多数食肉生态位;
有蹄类:奇蹄目(马、犀牛)和偶蹄目(牛、羊、鹿),占据了食草生态位的主体。
主流生态位被占满了,剩下的物种就得开辟新赛道,于是就有了各种“不走寻常路”的演化方向:
上天的:蝙蝠,也就是翼手目,唯一具备真正飞行能力的哺乳动物;
下海的:鲸与海豚,其实是偶蹄目的后代,和河马是近亲,选择了重返海洋;
入地的:穿山甲,浑身覆盖角质鳞片,专门以蚂蚁、白蚁为食;
吃虫的:刺猬、鼩鼱,靠小型无脊椎动物为生。
基因组分子钟显示,蝙蝠和灵长-啮齿类的分化时间在8000万到9000万年前,早于劳亚兽内部其他主要类群的分化。
所以在北方真兽这个范围里,和人类亲缘关系最远的就是蝙蝠。
当然,哺乳动物不只有北方兽。
受大陆漂移影响,非洲和南美两块南方大陆上,还独立演化出了南方兽,也叫大西洋高目,和北方兽在1.2亿年前就已经分家。
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南方兽大多形态奇特、生态位小众,比如土豚、象鼩,唯一发展壮大的是大象。但要论和人类亲缘关系最远的,还得是犰狳。
犰狳浑身覆盖骨质甲片,靠昆虫和腐肉为生,是典型的南方兽类。它的史前祖先雕齿兽,身长能超过3米,体重可达2吨,活脱脱一辆“史前装甲车”。
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犰狳还有个冷知识:它是除人类之外,唯一能自然携带麻风杆菌的动物。
所以到了整个真兽亚纲(所有胎盘哺乳动物),和我们亲缘关系最远的,就是犰狳。
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真兽亚纲只是哺乳纲的一部分。
哺乳动物里还有两个更古老、更奇葩的分支:有袋类和单孔类。
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有袋类就是袋鼠、考拉这类动物,幼崽出生时发育极不完全,必须在育儿袋里继续发育。它们和我们的分化时间大约在1.6亿年前。 而最离谱的,当属单孔类,代表动物是鸭嘴兽和针鼹。
鸭嘴兽刚被发现的时候,欧洲的科学家都以为是标本造假,鸭子嘴、水獭身、海狸尾,哪有这么拼凑的动物?直到亲眼见到活体才相信,这玩意儿是真的。
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鸭嘴兽最颠覆认知的地方在于,它是卵生的。
作为哺乳动物,它会下蛋,蛋孵化之后再给幼崽喂奶。而且它还没有乳头,乳汁是从腹部皮肤的毛孔里渗出来的,幼崽就趴在妈妈肚子上舔食。
更绝的是,雄性鸭嘴兽后腿上有中空的毒刺,能分泌类似蛇毒的多肽,人被刺到会剧痛数周,甚至能毒死小型动物。它的鸭嘴看起来硬硬的,其实是柔软的,上面布满了电感受器,能在浑浊的水底感应到猎物的肌肉电信号,不用眼睛也能精准捕食。
单孔类和我们的分家时间,大约在1.8亿年前的侏罗纪早期,那时候恐龙还在称霸地球,我们的祖先就已经和它们走上了完全不同的演化道路。 所以在整个哺乳纲里,和人类亲缘关系最远的,就是鸭嘴兽。
再往上跨一大步,就到了脊椎动物亚门。
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咱们平时说的脊椎动物,包括哺乳纲、鸟纲、爬行纲、两栖纲,还有各种鱼类。
但“鱼”其实是个很笼统的说法,内部差异极大,主要分为三大类:
硬骨鱼纲:我们平时吃的草鱼、鲤鱼、鲈鱼,绝大多数鱼类都属于这一类,有硬鳞片,有完整的鳃盖;
软骨鱼纲:鲨鱼、鳐鱼、魟鱼,骨骼全是软骨,鳃裂直接裸露在外面,没有鳃盖;
圆口纲:最原始的脊椎动物,代表是盲鳗和七鳃鳗,连上下颌都没有,嘴就是一个吸盘,结构极其原始。
其中,盲鳗和我们的分化时间最早,大约在4.8亿到5.2亿年前,也就是寒武纪晚期到奥陶纪之交。
盲鳗生活在深海,最深能到1700米,主要以死亡的鱼类为食,会钻进死鱼的腹腔啃食内脏。它还有个独门绝技:遇到危险时能瞬间分泌大量黏液,把周围的海水变成胶状,让捕食者张不开嘴,然后趁机溜走。
所以在整个脊椎动物亚门里,和人类最远的亲戚,就是盲鳗。
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这里得纠正一个初中课本没讲的知识点:脊椎动物其实不是一个“门”,只是一个亚门,它的上级分类是脊索动物门。
什么是脊索?
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简单说,就是一根贯穿身体的、有弹性的棒状结构,相当于原始的“脊梁骨”。我们脊椎动物的脊柱,就是脊索演化来的,成年后脊索大多退化了,只有椎间盘里还残留一点。
但脊索动物门里,不只有脊椎动物,还有一些不长脊椎的原始类群,总共分三大类:
头索动物:比如文昌鱼,整条身体基本就是一根脊索,没有真正的头和脑,长得像小鱼,其实比鱼原始得多;
尾索动物:比如海鞘,幼体像小蝌蚪,有脊索能游泳,长大之后就固着在海底,变成一个滤食的空囊,脊索和神经都退化了;
脊椎动物:就是我们这些有脊梁骨的类群。
这里面最魔幻的就是海鞘。
它这辈子最离谱的操作,就是长大之后会“消化”掉自己的神经节,相当于把自己的脑子扔了。
毕竟固着在海底滤食,不需要运动,也不需要思考,节省能量才是王道。 而且海鞘是雌雄同体,繁殖时直接把精子和卵子排到海水里,甚至可以自己和自己受精,主打一个自给自足。
海鞘和我们的分家时间,大约在5.5亿年前的寒武纪早期。
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从这时候开始,大家的身体结构就已经走上了完全不同的道路。
所以在整个脊索动物门里,和人类最远的亲戚,就是海鞘。
到了脊索动物门,再往上追溯,分类就更颠覆认知了。
你绝对想不到,我们和海星、海胆、海参,其实是一个大类的。
科学家研究胚胎发育时发现了一个关键规律:有些动物胚胎发育时,第一个形成的孔是嘴,第二个是肛门,这类叫原口动物;而另一类反过来,先长肛门,后长嘴,这类叫后口动物。
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我们脊索动物,加上棘皮动物(海星、海胆、海参),都属于后口动物。
别看海星长得和我们一点都不像,胚胎发育的底层逻辑却和我们是一派的,反而和蚯蚓、蜗牛这些长得像虫子的动物根本不是一路。
棘皮动物全是海生的,成体大多是五辐射对称,比如海星五个角,海胆是球形,海参是长条形,其实都是五辐射对称的变体。它们的幼虫反而是两侧对称的,长大之后才变成辐射对称,相当于“长歪了”。
这其中和我们亲缘关系最远的,当属海参。
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海参没有牙齿,靠10到30条触手把沙粒、烂藻、微生物扒进嘴里,营养全靠肠道里的共生细菌帮忙分解。它移动速度极慢,一小时只能走几米,堪称动物界的速度地板。
但海参的逃生技能绝对离谱:遇到天敌时,它会把胃、肠子、呼吸树甚至生殖器官,全部从身体末端喷射出去,黏糊糊的一团当诱饵,自己借着反冲力逃跑。
别担心,这些器官丢了没关系,50天左右就能重新长出一整套。更夸张的是,把海参切成三段,每一段都能长成一只完整的海参,再生能力直接拉满。
所以在整个后口动物里,和人类最远的亲戚,就是海参。
说完后口,就得说数量更庞大的原口动物了。
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原口动物是动物界里最大的家族,现存有20多个门,物种数量是后口动物的十几倍。我们平时见的虫子、贝壳、虾蟹,基本都是原口动物。 原口动物主要分成两大支:
蜕皮动物:长大需要蜕皮,包括节肢动物(昆虫、蜘蛛、虾蟹)、线虫、缓步动物(水熊虫)等;
螺旋动物:胚胎发育时呈螺旋式卵裂,大多带壳,包括软体动物(蜗牛、蛤蜊、章鱼)、环节动物(蚯蚓、水蛭)、扁形动物(涡虫、绦虫)等。
如果把原口和后口加起来,就是所有的两侧对称动物,身体基本都是左右对称的。
那么在两侧对称动物里,和人类亲缘关系最远的生物是什么呢?
答案是鳃曳虫。
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鳃曳虫是一种生活在深海泥沙里的蠕虫,在马里亚纳海沟8公里深的地方都有分布。
它平时把身体埋在泥沙里,只露出头部的长吻,路过的小动物一靠近,它就猛地翻出长吻,瞬间咬住猎物。吻的表面环布着25列咽齿和锥状乳突,撕咬能力很强。
玩过《空洞骑士》的朋友,应该对那种埋在土里突然窜出来撞你的敌人有印象,现实里的鳃曳虫差不多就是这个生态位,主打一个伏击阴人。
所以到两侧对称动物这个层级,和人类最远的就是鳃曳虫。
两侧对称动物只是动物界的一部分。
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动物界还有更原始、更基干的类群:
刺胞动物门:水母、海葵、珊瑚,都是辐射对称的,有特化的刺细胞能蜇人,只有一个开口,进食和排泄都用它;
多孔动物门:也就是我们常说的海绵。
海绵这东西,说它是动物,很多人都不信。
它没有大脑,没有神经,没有肠道,甚至连真正的组织和器官都没有,就是四种不同的细胞松散地组合在一起,全身布满小孔,靠海水流过时滤食细菌和有机碎屑为生。
你把海绵搅碎,让细胞全部分开,它们还能自己重新聚集,长成一个新的海绵。
说白了,它就是一堆“散装细胞”组成的群体,怎么切都不会死。
也正因为结构最原始,海绵是动物界里最基干的类群,和我们的分家时间最早。
之前有位海洋生物学教授觉得,海绵是和人类差异最大的动物,如果拟人化创作肯定很有喜剧效果,于是就有了《海绵宝宝》。
现在想想还真贴切:海绵宝宝没心没肺,怎么折腾都没事,还真符合海绵的生物特性。
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所以在整个动物界里,和人类亲缘关系最远的,就是海绵。
你以为到动物界就到头了?
差远了。
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生物分类的最高层级,以前是“界”,现在上面还有“域”。
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整个细胞生物分为三大域:细菌域、古菌域、真核生物域。
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我们动物属于真核生物域,胞里有细胞核的生物。真核生物域里,除了动物界,还有植物界、真菌界,以及一大堆原生生物,比如领鞭毛虫、黏菌、纤毛虫、微孢子虫等等。
这里面,和动物关系最近的是领鞭毛虫。
这是一种单细胞生物,长着一根鞭毛,鞭毛周围有一圈领状的微绒毛,用来滤食细菌。海绵体内的领细胞,结构和领鞭毛虫几乎一模一样,这也证明了多细胞动物的祖先,就是类似领鞭毛虫的单细胞生物,后来聚集在一起形成了多细胞群体。
那真核生物里和我们最远的是谁呢?是微孢子虫。
微孢子虫是一类单细胞寄生虫,专门寄生在其他生物的细胞内。它体内甚至没有线粒体,完全依赖宿主提供能量,寄生技能点满了,堪称“寄生虫里的寄生虫”。它还有个特殊的挤出装置,能把孢子像炮弹一样发射出去,精准打入宿主细胞内部。
以前人们以为微孢子虫是原生生物,后来基因测序才发现,它其实是真菌的远亲,只是寄生生活太久,绝大多数结构都退化没了。
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所以在整个真核生物域里,和人类最远的亲戚,就是微孢子虫。
再往上,到整个生物三域(细菌、古菌、真核生物),那和人类差异最大、亲缘最远的又是什么?
答案是一种叫“卡森菌(Candidatus Carsonella ruddii)”的内共生细菌。
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这种细菌是上世纪90年代日本学者在叶蝉体内发现的,2006年加州大学团队完成全基因组测序后震惊了学界:它的基因组只有182个基因,是目前已知基因组最小的细胞生物。
小到什么程度?
它无法自行合成氨基酸,无法合成核苷酸,没有完整的DNA修复系统,连蛋白质合成装置都不完整,完全依赖宿主细胞提供营养和能量,甚至连自我复制都需要宿主辅助。
它就像一个住在细胞里的“终极房客”,除了给宿主提供一点必要的代谢功能,剩下啥也不会,已经游走在“生物”和“细胞器”的边界上。
很多科学家认为,它就像是正在变成“第二个线粒体”的细菌,毕竟我们细胞里的线粒体,当年也是一种独立的细菌,被真核细胞吞噬后,慢慢演变成了细胞器。
卡森菌几乎走到了“寄生退化”的极致,是目前已知的生命形态的最小极限。
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所以在整个三域细胞生物里,和人类差异最大、亲缘最远的,就是卡森菌。
说到这,我们已经追溯到了所有细胞生物的共同祖先,LUCA,也就是“最后普遍共同祖先”,生活在38亿年前的海底热泉口,是一种嗜热的原始生命。
但你要注意,LUCA不是生命的开始,它是“最后的共同祖先”。
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在它之前,生命已经演化了整整7亿年。 地球有45亿年历史,LUCA生活在38亿年前,中间的7亿年空白期,就是生命从无到有的诞生阶段。
目前科学界最主流的假说是“碱性热泉起源说”。
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原始海洋是酸性的,富含二氧化碳。而海底的热泉喷口,会喷出大量碱性的热液,里面有氢气和各种矿物质。热泉附近的岩石是多孔结构,像海绵一样形成了无数个微小的岩洞,就像天然的“反应容器”。
岩洞内部是碱性的,外面海水是酸性的,天然形成了氢离子浓度差,也就是质子梯度。
这个质子梯度就是天然的能量来源,和我们今天细胞内线粒体产生能量的机制,本质上完全一样。
岩石中的铁、硫等矿物还能充当催化剂,让氢气和二氧化碳发生化学反应,生成甲醛、核糖等简单有机物。慢慢的,岩洞里的化学反应越来越复杂,逐渐有了新陈代谢的雏形。
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但光有新陈代谢还不算生命,生命最核心的特征是自我复制。
后来,在这些化学反应里,偶然生成了核苷酸。核苷酸由核糖、碱基、磷酸组成,就像一个个小零件。无数核苷酸在海洋里随机碰撞,在极低的概率下,拼成了一条能自我复制的RNA链。
这就是“RNA世界假说”:最早的生命是RNA,它既能储存遗传信息,又能催化化学反应,自己就能完成复制。
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有人说,随机拼出一条能自我复制的RNA,概率低得就像龙卷风刮过垃圾场,自动拼出一架波音747。
这话对,也不对。
对的是,单看一次碰撞,概率确实极低,大约只有10⁻⁴⁰。
不对的是,地球有整个海洋作为反应容器,有5亿年的漫长时间,有无数个小岩洞同时在发生反应。
极小的概率,乘以巨大的时间和空间基数,就从“不可能”变成了“必然”。
而且生命不是一步到位的。
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先有了简单的RNA,然后有了磷脂膜把它包裹起来,形成原始细胞;接着RNA慢慢演化出DNA和蛋白质,功能越来越细分;最后才有了复杂的细胞结构,诞生了LUCA。
LUCA从海底热泉口飘出去,扩散到整个海洋,然后它的后代们用了38亿年,演化出了地球上千姿百态的生命,从海绵到蓝鲸,从恐龙到人类,全都是它的后代。
说了这么多,其实答案从来不是唯一的。
取决于你划定的范围,和人类最远的生物也不一样:
只看人属:是走了食草路线的傍人
看人猿超科:是擅长臂行的长臂猿
看灵长上目:是能滑翔的鼯猴
看哺乳纲:是卵生有毒的鸭嘴兽
看脊椎动物:是深海的盲鳗
看动物界:是结构最简单的海绵
看真核生物:是极致寄生的微孢子虫
看所有细胞生物:是基因组最小的卡森菌
而如果往生命的最源头说,我们和地球上所有生命,都源自38亿年前海底岩洞里,那一团能自我复制的化学反应。
追溯得越远你越会发现,生命的本质其实都是相通的。
我们和黑猩猩共享98%的基因,和果蝇共享60%,甚至和酵母都有一半的基因是相似的。
我们和海绵、和海参、和细菌,都共用着同一套遗传密码,都来自同一个祖先。
那些看起来和我们毫无关系的生物,其实都是分家了几亿年、甚至几十亿年的远亲。
大家走了完全不同的演化道路,有的长出了翅膀,有的钻进了深海,有的退回了单细胞,有的演化出了智慧。
但追根溯源,我们都来自同一个海底热泉口,都来自那一次偶然又伟大的化学反应。
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